Die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten verschiedener Hartmetalle reichen von Kugelschreibern über Werkzeuge und den Bergbau bis hin zur Raumfahrt.

Hartmetall im Einsatz: Beispiele und Anwendungen

Hartmetalle zeichnen sich durch zahlreiche positive Eigenschaften aus, welche sie zu einem viel verwendeten Material machen. Wie der Name schon vermuten lässt, handelt es sich hierbei um besonders harte Werkstoffe. Hartmetalle bestehen hauptsächlich aus einem Bindemetall und einem Hartstoff, welcher ebenfalls metallischer Natur ist.

Es handelt sich um Verbundwerkstoffe mit außerordentlicher Härte, thermischer Stabilität und Langlebigkeit. Diese kommen in unserem Alltag, aber auch in der Industrie und sogar im Luftverkehr sowie der Raumfahrt zum Einsatz. Wie viele Dinge in unserem alltäglichen Leben aus Hartmetall bestehen, ist uns oft gar nicht bewusst.

Bauteile verschiedener Größe und sehr unterschiedlichen Lebensbereichen bestehen aus Hartmetallen. Diese müssen in der Regel extremen Bedingungen trotzen wie beispielsweise die Triebwerke eines Flugzeuges, Hubschrauberrotoren oder Maschinenbestandteile im Bergbau. Doch auch ganz banale Dinge wie die Kugel eines Kugelschreibers oder Teile einer Luxusuhr bestehen aus Hartmetall.

Die Geschichte von Hartmetallen

Bereits vor über 100 Jahren wurde der Verbundwerkstoff Hartmetall geboren. Im Jahr 1914 haben zwei Herren mit den Namen Voigtländer und Lohmann ihre Entdeckung von gegossenen Hartmetallteilen beim Patentamt angemeldet. Dieses war jedoch zunächst spröde und bewährte sich dementsprechend nicht.

Erst rund neun Jahre später wurde der Sinterprozess für Hartmetalle von zwei weiteren Herren patentiert. Heinrich Baumhauer und Karl Schröter entwickelten diese Technik weiter. Jeder Schritt in diesem Entwicklungsprozess führte zum heutigen Einsatz von Hartmetallen. Die Unternehmen Osram und Krupp brachten in den Folgejahren wertvolle und verbesserte weiterentwicklungen und tolle Produkte aus Hartmetall auf den Markt.

Im Jahr 1929 wurde ein weiteres Hartmetall mit einem hohen Wolframkarbidanteil in der UdSSR entwickelt. Das Unternehmen „Probedit“ benannte seine Neuschöpfung ebenfalls „Probedit“.

Man stellt aus diesen und weiteren Hartmetallen beispielsweise Kugelschreiberkugeln oder die Spikes für Winterreifen her. Leider hat es das Hartmetall, so wie viele andere großartige Erfindungen auch in die Waffenindustrie geschafft und wird hier zum Beispiel bei Atomwaffen oder bei Geschossen und Granaten eingesetzt.

1962 kam Hartmetall aus Wolframkarbid auch in der Luxusbranche an. In der Schweiz entdeckte die Firma Rado das Material zunächst für die Herstellung von Uhrengehäusen. Mit der Zeit wurden auch Armbänder, Rotoren und weitere Bestandteile von Armbanduhren aus Wolframkarbid gefertigt. Der Schmuck aus diesem Material ließ dann auch nicht mehr lange auf sich warten.

Bei sogenanntem Wolframschmuck ist es jedoch wichtig zu wissen, dass dieser aufgrund seiner Härte nicht so einfach aufgeschnitten werden kann. Ein Fingerring wird normalerweise bei Verletzungen und dem Anschwellen des Fingers zersägt oder zerschnitten, damit das Blut ungehindert zirkulieren kann. Ringe aus Wolframkarbid können mit genügend Fachwissen zerstört werden, lassen sich danach jedoch nicht so einfach reparieren wie beispielsweise ein Goldring.

Es gibt über 100 verschiedene Hartmetalle

Was vor über 100 Jahren langsam begann, hat sich mittlerweile großartig weiterentwickelt. Über 100 verschiedene Zusammensetzungen von Hartmetall sind bekannt und werden je nach Anforderung individuell genutzt. Fahrzeugteile, Teile in der Luft- und Raumfahrt, Werkzeuge und sogar Musikinstrumente werden mittlerweile aus Hartmetallen gefertigt.

Schon alleine bei der Körnung beginnen die Unterschiede in der Zusammensetzung. Doch auch die verschiedenen Bestandteile lassen sich in ihren Anteilen sehr unterschiedlich zusammensetzen.

Es gibt:

• Nanofein
•  Ultrafein
• Feinstkorn
• Feinkorn
• Mittelkorn
•  Grobkorn
• Extragrobkorn

Abgesehen von unterschiedlichen Körnungen gibt es natürlich vershiedene Bindemetalle und verschiedene Hartstoffe zur Auswahl. Je kleiner die Korngröße gewählt wurde, desto härter ist das entstandene Hartmetalle.

Verschiedene Verwendungsbeispiele von Hartmetall

Das Verwendungsspektrum verschiedener Hartmetalle ist unglaublich breit gefächert und könnte vielfältiger nicht sein. Teile aus Hartmetall kommen zum Beispiel als Schmuck oder in der Uhrenbranche zum Einsatz. Auch in der Chirurgie gibt es zahlreiche Instrumente oder Bauteile verschiedener Geräte, Apparate und Maschinen aus Hartmetall. Musikinstrumente, Fahrräder und sogar Autoteile werden ebenfalls aus Hartmetall hergestellt. Kurz gesagt: Überall dort, wo verschleißfeste und harte Materialien mit einer besonderen Langlebigkeit benötigt werden, kommt Hartmetall zum Einsatz.

So beispielsweise auch in der verarbeitenden Branche. Werkzeuge aller Art, jedoch insbesondere Zerspan- und Schneidwerkzeuge aus Hartmetall, erfreuen sich allergrößter Beliebtheit. Besonders ist die Bedeutung von Hartmetallen jedoch in der Luft- und Raumfahrt. Es wurden sogar eigene Marken kreiert, welche die Härte des Materials hervorhebt. So beispielsweise „WiDia“ (als Kürzel für wie Diamant), von dem Unternehmen „Krupp“, für Werkzeuge oder auch DiaStar vom Uhren-Hersteller „Rado“.

Hartmetall in der Schmuck- und Uhrenbranche

Uhrengehäuse aus Hartmetall sind das beste Beispiel für die Verwendung von Hartmetallen in der Luxusbranche. Die Gehäuse hochwertiger Uhren müssen sehr vielen Belastungen standhalten und gleichzeitig das empfindsame Innenleben mit seinen vielen Zahnrädern schützen. Ein hochwertiges Gehäuse aus belastungsfähigem und hartem Material ist also an dieser Stelle von höchster Wichtigkeit.

Wolframkarbid beispielsweise lässt sich hervorragend hochglänzend polieren und ist überaus kratzfest. Auch die Korrosionsbeständigkeit macht Hartmetalle zu einem perfekten Partner für Schmuck und Uhren. Ringe, Uhrengehäuse und auch Uhrenarmbänder für zahlreiche Zwecke werden so produziert. Bestimmte Bestandteile hochpräziser du leistungsstarker Uhrwerke aus Hartmetall sorgen dafür, dass hochwertige Uhrwerke reibungslos und über eine lange Zeit hinweg zuverlässig laufen.

Hartmetall im medizinischen Bereich

Hartmetalle in der Chirurgie bieten maximale Langlebigkeit und ermöglichen sauberes und präzises Arbeiten in diesem so wichtigen Bereich der Medizin. Wichtige Instrumente wie Knochenfräser oder Finierer werden aus Hartmetallen hergestellt. Die Zahnmedizin profitiert ebenfalls von hervorragenden Instrumenten aus Hartmetall.

Werkzeuge aus Hartmetall

Werkzeuge vom Feinwerkzeug bis zu großen Maschinenteilen und Bohrern wie beispielsweise im Bergbau ist wirklich alles vertreten. Kleine Handwerksbetriebe, die Metallverarbeitung, die Industrie und der Bergbau bedienen sich gleichermaßen an Werkzeugen aus Hartmetall.

Schneid- und Zerspanwerkzeuge wie Bohrer, Sägeblätter und Fräser aus Hartmetall haben das Arbeiten mit verschiedenen Materialien revolutioniert.

• Bohrer
•  Fräser
• Reibahlen
• Stempel
• Stanzwerkzeuge
•  Walzen
• Messer und andere Schneidwerkzeuge
• Maschinenteile
• Zerkleinerungsanlagen

Der Bergbau ist ein besonderes Einsatzgebiet für Hartmetalle, welche sich dank der Verschleißfestigkeit für besonders beanspruchende Arbeit in diesem Bereich eignen. Auch in der Baubranche wird das Material eingesetzt.

Zur Bearbeitung weicherer Metalle wie Gold oder Silber verwendet man in der Regel Werkzeuge aus HSS-Stahl. Zur Stahlbearbeitung hingegen werden entsprechend Hartmetallwerkzeuge zur Anwendung gebracht.

Luftfahrt und Raumfahrt

Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet für verschiedene Hartmetalle sind Luft- und Raumfahrt. Rotoren für Hubschrauber, Flugzeugtriebwerke und viele weitere starke Bestandteile werden aus dem zuverlässigen Verbundwerkstoff hergestellt. Im Vergleich zu bestimmten Stahlsorten haben Hartmetalle den Vorteil der thermischen Widerstandsfähigkeit und sind vor Korrosion geschützt. Rosten sie doch einmal, besteht dieser Rost oberflächlich und greift die Struktur des jeweiligen Bauteiles nicht an. Die Verschleißfähigkeit ist zwar vergleichbar, doch die anderen Vorteile wiegen sehr stark.